淺析數字電視技術與機頂盒的開發研究

雷州市廣播電視臺 陳高騰

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淺析數字電視技術與機頂盒的開發研究

雷州市廣播電視臺 陳高騰

【摘要】在數字電視中，最能夠代表過渡性以及標志性的產品就是機頂盒，今后在我國發展的過程中依然存在很大的發展空間以及比較大的市場影響力。在我國不斷應用數字電視，以及不斷發展軟件技術以及芯片技術的過程，數字電視機頂盒的功能也在不斷增強中，要更加能滿足更多客戶的需求，以及提供不同層次客戶更多的服務。本文探析了數字電視技術與機頂盒的開發研究。

【關鍵詞】數字電視技術；機頂盒；開發研究

0　引言

對于數字電視機頂盒而言，其實就是比較新型的家用電器，主要作用就是對電視機功能的拓展，同時它也能夠將有線數字電視信號、地面數字電視信號、互聯網的數字信號，以及衛星直播數字電視信號進行轉換，將這些信號轉化成可以被大多數模擬電視機所能夠接收的信號，觀眾可以在信號轉換之后觀看到現在存有的模擬電視機中的數字電視節目，這樣進行交互式數字化商業活動、教育以及娛樂活動就會更加方便。

1　數字電視機頂盒的基本原理及其作用

數字電視機頂盒包括硬件平臺和軟件系統兩大部分，也可縱向將其分成四層：硬件平臺、底層軟件、中間件、應用軟件。其中硬件平臺實現了音視頻解碼、電視內容重現，軟件系統實現操作系統、數據業務等功能。

從信號處理和應用操作上理解，機頂盒包含物理層、鏈路層、節目層、應用層以及輸出接口中，高頻頭將有線數字射頻信號變為中頻，經解調器進行解調，輸出TS流，送入MPEG-2解碼器和解析軟件，實現數字信息的還原。

對于數字電視機頂盒的基本原理，不管是其他的地面數字電視機頂盒或者是衛星數字電視機頂盒，還是有線的數字機頂盒都是一樣，這些數字機頂盒之間存在的不一樣的就是信號傳輸介質。通常情況下，只有有線的數字機頂盒傳輸所采用的是同軸混合網、光纖或者是全電纜網絡，這樣的傳輸效果相比其他的傳輸效果更加好，同時也具有更加成熟的電纜調制解調器技術，這樣就促使有線數字點數機頂盒能夠進行交互式應用，更加受到業界廣泛關注，要具有非常好的發展前景［1］。同時，還可以接收很多各式各樣的交互式多媒體應用以及廣播，例如：視頻點播、IP電話、電子郵件、nIetmet接人、數據廣播、軟件在線升級、按次付費觀看（PPV）、準視頻點播（NVOD）、電子節目指南（EPG）以及數字電視廣播等等。另外，對于有線數字電視機頂盒，主要的技術就是硬件以及軟件技術，完善的數字機頂盒需要有軟件系統以及硬件系統共同組成，主要可以分成應用軟件、中間件、底層軟件以及硬件等等。

2　數字機頂盒的市場動向分析以及技術分析

數字機頂盒的出現就是模擬電視機過渡到數字電視機的最好方案，主要是對普通電視機以及機頂盒進行有效的結合，這樣能夠很好將數字電視機構成得比較完整。在機頂盒的研制過程中，應用的主要技術是MPEG-2解碼以及QAM QPSK調制解調等，數字機頂盒的市場動向會受到這些技術的影響［2］。

2.1機頂盒的市場動向分析

目前，市場中對機頂盒的需求越來越大，DTV、衛星以及線纜等等逐漸涌進人們的家庭中。根據相關的研究組織預測，我國銷售的機頂盒數量將會有全新的突破，實現新高，機頂盒的銷售額也能夠創造出更加有意義的價值。銷售機頂盒數量可知（回顧機頂盒歷史銷量可知）：1998年數字直播系統機頂盒就有一千萬臺，四年后增長到三千二百多萬臺，平均每年增長了百分之三十，增長速度非常快。目前，機頂盒需求仍然處于加速增長階段，其功能也處于不斷研究和完善階段［3］。

2.2機頂盒的關鍵技術

現在，正在開發的機頂盒主要是數字衛星接收機頂盒，通常情況下又被稱作是衛星綜合接收解碼器（IRD），但是這兩者之間存在一些不同的實現方式。一般情況下的數字衛星接收機頂盒，不具有上行通道，所以它具備的主要功能就是接收復用的數據，解壓縮相關的被壓縮數據，其中被壓縮數據主要包括音頻、視頻等等。為提高系統抗干擾能力，機頂盒中還應該具備一些信道解碼、糾錯能力。我認為CATV機頂盒功能將會向如下兩個主要方面發展：一是VOD業務數字電視，二是接入Internet的寬帶業務。在這些功能實現和完善過程中，將會涉及到一些關鍵技術，例如解壓縮、解密收費、Internet瀏覽以及互控制等。關鍵的技術主要有以下幾種：（1）其實就是在數字化時，對解壓縮以及解復用的技術的需求非常高。現在為了更好的實現解壓縮解復用技術，大多數的系統需要利用高檔的DSP芯片以及專用芯片來實現，正好AC-3標準以及MPEG-2標準提供了解決方法［4］。（2）對于信道碼技術以及下行數據解調而言，其實就是數據被壓縮后無法在信道上進行直接傳輸，對于DTV而言，需要進行解調殘余邊，審議時需要進行調制以及信道解碼。（3）調制編碼其上行的數據，對在交互式中應用的Internet瀏覽或者是VCD方面進行必要的考慮。由于一些上行數據比較少，所以進行調制更加要考慮采用16QAM或者是QPSK方式［5］。

3　結語

綜上所述，現在在不斷地發展著LSI的圖像壓縮、高速化以及高集成度的技術，以及不斷開發傳輸數字的方式（開發。。。方式，不搭配），全面實現廣播電視數字化是必然趨勢，模擬電視機過渡到數字電視機之間是未來市場主要的發展發向，同時也是發展過程中必然需要經歷的路程。對于我國全面實現數字電視而言，模擬電視機過渡到數字電視機之間需要經歷的路程還很長，同時也需要一定的時間，最主要的解決方案就是實現數字機頂盒。將普通電視機以及機頂盒之間進行有效地結合，可以將數字電視機構建完整。在不斷完善核心芯片及MPEG-2調制解調技術的過程中，需要在消費類的機頂盒產品領域中迅速滲入MPEG-2編碼解碼芯片，這樣更加有助于人類進入到另一個全新的生活領域。

參考文獻

［1］樊博.吉視購物頻道數字電視購物交互系統中間件的開發研究［D］.電子科技大學.

［2］馮傳崗.淺析有線數字電視機頂盒（CADTV-STB）的主要技術參數［J］.視聽界：廣播電視技術，2014，129（22）：2064-2065.

［3］張俊.數字電視軟件平臺——中間件及第三代機頂盒［C］.中國廣播電視學會2001年國際有線電視技術研討會，2013，115（11）：102-103.

［4］李秋田.多媒體機頂盒關鍵技術研究及應用（界面設計與圖片瀏覽器）［D］.山東大學，2014，213（06）：254-256.

［5］張高，王嘉，余松煜.中間件技術在機頂盒軟件實現中的應用［J］.計算機仿真，2014，27（25）：192-202.

作者簡介：

陳高騰（1979—），男，廣東雷州人，學士學位，助理工程師，現任職于雷州市廣播電視臺。